تکمیلی برای مجموعه مقالات درباره کودهای سبز. در مقاله قبلی به بررسی جالب‌ترین لگومینوزها به‌عنوان کود سبز پرداختیم، که راز کارایی آنها در باکتری‌های گره‌زا تثبیت‌کننده نیتروژن نهفته است.
د.ن. پرینیشنیکوف: “گیاهان لگومینوز کارخانه‌ای کوچک برای جذب نیتروژن اتمسفری هستند که با انرژی رایگان خورشیدی کار می‌کنند.”
چرا نیتروژن ضروری است؟
مهم‌ترین ماده مغذی در کل کشاورزی نیتروژن (N) است. نیتروژن به‌عنوان گاز در اتمسفر بیشترین فراوانی (78-79%) را دارد، اما یافتن آن در سایر نقاط زمین دشوار است. بخشی از N در آب باران حل شده، اما مقدار آن ناچیز است - 15 کیلوگرم در هر هکتار در سال. با وجود فراوانی آن در هوا، دسترسی به نیتروژن اتمسفری دشوار است. برای تبدیل نیتروژن به شکلی که در سیستم‌های زیستی قابل استفاده باشد، باید پیوند سه‌گانه در مولکول N2 شکسته شود که این فرآیند بسیار دشوار است.
دریافت نیتروژن دشوار است، اما به‌عنوان ماده مغذی بسیار مورد نیاز است. بدون N، هیچ آمینواسید و پروتئین - بلوک‌های سازنده حیات - وجود نداشتند.
ریزوبی‌ها چه موجوداتی هستند؟
خوشبختانه، طبیعت گروهی از باکتری‌های گره‌زا تثبیت‌کننده نیتروژن به نام ریزوبیوم (Rhizobium) را خلق کرده است که این مشکل را حل می‌کنند. ریزوبی‌ها تنها موجوداتی نیستند که مسئول تثبیت نیتروژن می‌باشند، اما آنها در حال حاضر بیشترین کار را انجام می‌دهند.
باکتری‌های Rhizobium دارای دنباله‌های خاصی در DNA هستند که آنزیم نیتروژناز را کد می‌کنند. نیتروژناز آنزیمی است که پیوندهای نیتروژن را می‌شکند و N را به فرم بیولوژیکی قابل دسترس تبدیل می‌کند. این کار از نظر انرژی برای باکتری‌ها بسیار هزینه‌بر است. اما به لطف روابط همزیستی با گیاه، ریزوبی‌ها کربوهیدرات‌هایی را دریافت می‌کنند که گیاهان از طریق فتوسنتز از دی‌اکسیدکربن و انرژی خورشیدی تولید می‌کنند. باکتری‌ها در ازای قندها، نیتروژن در اختیار گیاه قرار می‌دهند. باکتری‌های گره‌زا ریزوبی به سلول‌های سیستم ریشه گیاهان از خاک نفوذ می‌کنند و در فرآیند تکثیر، کلونی‌های عظیمی ایجاد می‌کنند که ما می‌توانیم آنها را به‌صورت گره‌هایی روی ریشه گیاهان لگومینوز مشاهده کنیم.
ریزوبی‌ها
تنها گیاهان خاصی توانایی ایجاد روابط همزیستی با باکتری‌های گره‌زا تثبیت‌کننده نیتروژن را دارند. این گروه از گیاهان به خانواده بوتانیکی لگومینوز تعلق دارند. مثال‌های خوب از این نوع گیاهان شامل شبدر، یونجه، نخود، لوبیا و بادام زمینی است.
باکتری‌های گره‌زا تثبیت‌کننده نیتروژن روی ریشه گیاهان
گیاهان لگومینوز برای کسانی که می‌خواهند غذای خود را پرورش دهند، بسیار مفید هستند. اگرچه نمی‌توان از کودهای خریداری‌شده به‌کلی اجتناب کرد، اما هزینه‌ها را می‌توان به‌طور قابل توجهی کاهش داد، و این تنها مزیت گیاهان لگومینوز نیست. در این مقاله وارد جزئیات استفاده از لگومینوزها به‌عنوان کود سبز نمی‌شویم، می‌توانید با این موضوع در این مقاله آشنا شوید. تنها همین را ذکر کنیم که لگومینوزها وقتی به خاک اضافه می‌شوند، نیتروژنی را باقی می‌گذارند که بعد از تجزیه به‌راحتی برای سایر گیاهان کشت شده در آن خاک قابل دسترس خواهد بود.
منبع مقاله “Homestead and Gardens” ، وبلاگ یک کشاورز اهل آیداهو که در مزرعه‌ای به کشت آجیل و آلو مشغول است.
این نظر وجود دارد که برای تثبیت موفقیت‌آمیز نیتروژن، لازم است که به‌طور مصنوعی باکتری‌های گره‌زا به خاک با استفاده از افزودنی‌های خاص وارد شوند.
